Особый смысл «вращения» галактик

Когда говорят о вращении Галактики вокруг её центра, знакомый всем термин «вращение» употребляют здесь в особом, условном смысле. Очевидно всякому, что вращение колеса или пластинки и вращение Галактики - разные вещи. Колесо или пластинка - тела твердые, и поэтому все их точки при вращении имеют одинаковые угловые скорости, а значит, Галактику считать твердым телом никак нельзя. Каждая из составляющих её звезд движется самостоятельно со своей особой угловой скоростью. В этом отношении Галактика, с первого взгляда, аналогична Солнечной системе, причем роль планет играют звезды, а роль Солнца - ядро Галактики. Если бы аналогия была полной, выражение «вращение Галактики» имело бы в сущности тот же смысл, как и никогда не употребляющееся выражение «вращение Солнечной системы». На самом деле нет ни того, ни другого. Вращение Галактики по своему характеру занимает промежуточное положение между вращением твердого тела и совокупным движением планет Солнечной системы, что это так - показывают наблюдения.

Наглядное представление о вращении Галактики можно составить, если вспомнить, как выглядит большой каток в праздничный день. В центре катка сгущение конькобежцев, напоминающее ядро Галактики. Вокруг него с разными скоростями в одном направлении движутся «звезды» - конькобежцы. Каждый из них обладает своей особой скоростью, не всегда направленной в сторону общего движения. Но, несмотря на это, движение конькобежцев, как и движение звезд, напоминает движение планет вокруг Солнца.

Аналогия между катком и Галактикой имеет и слабые стороны. Прежде всего заметим, что скорость конькобежцев в общем всюду почти одинакова. В Галактике скорости звезд в зависимости от расстояния звезды до центра звездной системы меняются по сложному закону. На катке нередко происходят столкновения конькобежцев, заканчивающиеся, как правило, вполне благополучно. В Галактике столкновения звезд, практически говоря, невозможны. Расстояния между звездами так велики по сравнению с их размерами, что если бы в примере с катком выдержать относительный масштаб, пришлось бы удалить одного конькобежца от другого на несколько тысяч километров. Вот почему нас совершенно не пугает перспектива столкновения с другой звездой, хотя наше Солнце и несется в пространстве со скоростью 250 км/с. Подсчеты показывают, что одна звезда Галактики может столкнуться с другой не чаще, чем один раз за 600000 триллионов лет.

При изучении движения звезд астрономы учитывают гравитационное взаимодействие между ними, а не только то действие, которое оказывает вся Галактика на данную звезду. При этом, разумеется, надо учитывать не только общую массу Галактики, но и распределение в ней вещества, т.е., иначе говоря, строение нашей звездной системы.

Опуская все расчеты, связанные с определением орбит звезд в нашей Галактике, укажем на некоторые полученные в этом направлении любопытные результаты.

Движение звезд вокруг центра Галактики оказывается мало похожим на движение планет вокруг Солнца. Те из звезд которые движутся вблизи экваториальной плоскости Галактики, имеют «волнистые» орбиты, по форме мало отличающиеся от окружностей. Наоборот, звезды, удаляющиеся от экваториальной плоскости Галактики далеко «вверх» или «вниз», обладают настолько вытянутыми орбитами, что любая из таких звезд в максимальном сближении с центром Галактики пролетает от него не ближе, чем на расстоянии 3000 световых лет.

Весьма возможно, что различие в движениях звезд вызвано различием их возраста и условиями происхождения.